DE60009639T2 - Control device of an inverter and method for controlling an inverter - Google Patents

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Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND THE INVENTION

Gebiet der ErfindungField of the invention

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Steuern eines Wechselrichters, der einen Induktionsmotor mit veränderlicher Geschwindigkeit antreibt, und insbesondere ein Steuerungsverfahren zur automatischen Drehmomenterhöhung und eine Steuerungsvorrichtung zur automatischen Drehmomenterhöhung.The The present invention relates to a method and an apparatus for controlling an inverter having an induction motor with variable Speed drives, and in particular a control method for automatic torque increase and a control device for automatic torque increase.

Beschreibung des Standes der Technikdescription of the prior art

Bei einem bekannten Verfahren zur Steuerung eines Wechselrichters, um einen Induktionsmotor mit veränderlicher Geschwindigkeit anzutreiben, wird eine Ausgangsspannung V 1 des Wechselrichters im Verhältnis zu einer Primärfrequenz f1 des Wechselrichters gesteuert, d. h., V/f wird auf dem gleichen Wert gehalten. Der Anregungsstrom einer Induktionsmaschine kann bei diesem Verfahren fast auf dem gleichen Wert gehalten werden. Wenn jedoch eine dem Motor auferlegte Last erhöht wird, vergrößert sich der Spannungsabfall aufgrund des Primärwiderstands 1 des Motors und eine Induktions- oder induzierte Spannung des Motors wird minimiert. Als Ergebnis hiervon wird der Anregungsstrom des Motors reduziert und das Drehmoment des Motors wird gesenkt. Da eine tatsächliche Geschwindigkeit in Ansprechung auf einen Geschwindigkeitsbefehl gesenkt wird, wird die Geschwindigkeitsregelung erhöht. Um diese Schwierigkeiten zu überwinden, sind viele Steuerungsverfahren zur automatischen Drehmomenterhöhung vorgeschlagen worden, um das Motordrehmoment insbesondere im Nieder- und Mittelfrequenzbereich zu erhöhen.In a known method of controlling an inverter to drive a variable speed induction motor, an output voltage V 1 of the inverter is controlled in proportion to a primary frequency f1 of the inverter, ie, V / f is maintained at the same value. The excitation current of an induction machine can be kept almost the same value in this method. However, if a load imposed on the motor is increased, the voltage drop due to the primary resistance increases 1 of the motor and an induction or induced voltage of the motor is minimized. As a result, the excitation current of the motor is reduced and the torque of the motor is lowered. Since an actual speed is lowered in response to a speed command, the cruise control is increased. To overcome these difficulties, many automatic torque increase control methods have been proposed to increase engine torque, particularly in the low and mid frequency ranges.

Im Allgemeinen wird ein Zweiphasen-Motorstrom erfasst, der Strom wird von einem festen Koordinatensystem in ein rotierendes Koordinatensystem (uvw/dq-Umwandlung) unter Verwendung einer Magnetflussphase umgewandelt, um einen Drehmomentstrom It zu erhalten. Ein Spannungsabfall des Primärwiderstands r1 · It, der dem Drehmomentstrom It entspricht, wird zu der festen Spannung (Induktionsspannung) V/f hinzuaddiert. Als Ergebnis hiervon wird ein Spannungsbefehl Vm, wie er durch den Ausdruck (1) dargestellt ist, erzeugt.In general, a two-phase motor current is detected, the current is converted from a fixed coordinate system into a rotating coordinate system (uvw / dq conversion) using a magnetic flux phase to obtain a torque current It. A voltage drop of the primary resistor r1 · It corresponding to the torque current It is added to the fixed voltage (induction voltage) V / f. As a result, a voltage command Vm as represented by the expression ( 1 ) is generated.

  • Vm = K · f1*+r1 · It (1)worin * einen Befehlswert bezeichnet und K für eine proportionale Zunahme steht. Vm = K * f1 * + r1 * It (1) where * denotes a command value and K stands for a proportional increase.

Eine dem Drehmomentstrom It proportionale Schlupffrequenz fs wird zu einer Referenzfrequenz fn* hinzuaddiert, um einen Wechselrichterausgangsfrequenzbefehl f1* wie folgt zu erhalten.A The slip frequency fs proportional to the torque current It becomes too high a reference frequency fn * added to an inverter output frequency command f1 * as follows.

  • f1* = fn* + fs = fn* + Ks · It (2)worin Ks für eine proportionale Zunahme steht. f1 * = fn * + fs = fn * + Ks * It (2) where Ks stands for a proportional increase.

Bei einem Verfahren zur Erfassung eines Drehmomentstroms von dem Zweiphasen-Strom des Motors werden Momentanmotorströme von zwei Phasen durch eine uvw/dq-Umwandlung, nämlich von einem festen Koordinatensystem in ein rotierendes Koordinatensystem, umgewandelt. Daher kann der Strom des Drehmoments sofort und korrekt erfasst werden. Die Drehmomenterhöhung wird nach Maßgabe des Drehmomentstroms automatisch gesteuert bzw. geregelt. Infolgedessen kann der automatische Drehmomenterhöhungsvorgang mit guter Ansprechung und hoher Präzision gesteuert werden. Jedoch erfordert dieses Verfahren Motorstromsensoren oder -detektoren für zwei Phasen und dementsprechend Motorsensorschaltungen für zwei Phasen. Dadurch schnellt der Preis für das Wechselrichtersystem in die Höhe.at a method for detecting a torque current from the two-phase current of the engine, instantaneous motor currents of two phases become one uvw / dq conversion, namely from a fixed coordinate system to a rotating coordinate system, transformed. Therefore, the flow of torque can be immediate and correct be recorded. The torque increase is in accordance with the Torque current automatically controlled or regulated. Consequently can the automatic torque increase process with good response and high precision to be controlled. However, this method requires motor current sensors or detectors for two phases and, accordingly, motor sensor circuits for two phases. This speeds up the price for the inverter system in the air.

In der JP-A-10-225199 wird ein Verfahren zum Schätzen eines Stromvektors unter Verwendung eines Motorstroms einer Phase beschrieben. Bei diesem Verfahren werden Wechselströme anderer Phasen nach Maßgabe einer Zustandsgleichung geschätzt, die durch einen Wechselrichterausgangsspannungsbefehl, einen Motorstrom und eine Motorimpedanz ausgedrückt wird. Die Wechselströme werden dann durch eine uvw/dq-Umwandlung zum Schätzen von Stromvektoren umgewandelt. Jedoch weist die Zustandsgleichung Parameter auf, die bei dem Motorsteuerungsvorgang Motorkonstanten wie einen Primärwiderstand, einen Sekundärwiderstand und Gegeninduktivität umfassen. Es ist notwendig, diese Konstanten für jeden Typ des Motors einzustellen. Die vorliegende Erfindung betrifft Motoren relativ kleiner Größe, die in vielen Typen hergestellt werden. Für jeden Typ des Motors ist es unvorteilhafterweise erforderlich, die Motorkonstanten zu sammeln. Die Motorkonstanten verändern sich in Abhängigkeit von einer Temperatur, die einer Lastveränderung entspricht. Beispielsweise schwankt der Widerstandswert in einem Bereich von etwa 20% bis etwa 30% des ursprünglichen Werts nach Maßgabe eines Betriebszustands. Daher tritt ein großer Fehler hinsichtlich eines Einstellwerts auf und der geschätzte Stromwert verringert sich in seiner Präzision.JP-A-10-225199 discloses a method of estimating a current vector using a motor current of a phase. In this method, alternating currents of other phases are estimated according to a state equation expressed by an inverter output voltage command, a motor current and a motor impedance. The alternating currents are then converted by a uvw / dq conversion to estimate current vectors. However, the equation of state includes parameters that include motor constants such as a primary resistance, a secondary resistance, and mutual inductance in the engine control process. It is necessary to set these constants for each type of engine. The present invention relates to engines of relatively small size, which come in many types be presented. For each type of engine, it is disadvantageously necessary to collect the engine constants. The motor constants change depending on a temperature corresponding to a load change. For example, the resistance value varies in a range of about 20% to about 30% of the original value in accordance with an operating condition. Therefore, a large error in a set value occurs, and the estimated current value decreases in precision.

Die JP-A-10-225199 betrifft eine Stromerfassungsvorrichtung für eine Phase eines n-Phasen-Leistungsumwandlers, der eine Vektorregelungseinrichtung, eine Einrichtung zum Schätzen des Zustands eines Wechselstrom-Netzwerks und eine Koordinatenumwandlungseinrichtung miteinander kombiniert.The JP-A-10-225199 relates to a current detecting device for one phase an n-phase power converter comprising a vector control device, a device for appreciation the state of an AC network and a coordinate conversion device combined together.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNGSUMMARY THE INVENTION

Es ist daher ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Stromvektorschätzverfahren zum Schätzen unter Verwendung eines Motorstroms einer Phase, Ströme anderer Phasen ohne Verwendung der Motorkonstanten sowie ein kostengünstiges Wechselrichtersystem, das für allgemeine Zwecke einsetzbar ist, zur Verfügung zu stellen.It is therefore an object of the present invention, an improved Current vector estimation methods to appreciate using one phase motor current, others currents Phases without the use of motor constants and a cost-effective Inverter system designed for can be used for general purposes.

Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Wechselrichtersteuerungsverfahren und eine Wechselrichtersteuerungsvorrichtung zur Verfügung zu stellen, worin ein Steuerungsvorgang mit hohem Drehmoment insbesondere im unteren und mittleren Geschwindigkeitsbereich mit einer minimierten Geschwindigkeitsregelung durch eine Erhöhung der Präzision bei der Stromschätzung ausgeführt wird.It Another object of the present invention is an inverter control method and an inverter control device available in which a high torque control operation in particular in the lower and middle speed range with a minimized Speed control is performed by increasing the precision in the current estimation.

Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung ist in einem geschlossenen Kreissystem enthalten. In diesem geschlossenen Kreissystem wird ein Stromvektor mit einem tatsächlich erfassten Motorstrom einer Phase und einem Motorstrom anderer Phasen, der letztlich geschätzt und als Rückkopplungsposten zugeführt wird, unter Verwendung einer durch Integrieren einer Ausgangsfrequenz von einem Wechselrichter erhaltenen Referenzphase in ein rotierendes Koordinatensystem umgewandelt, um Momentanwerte von jeweils dem Drehmomentstrom Iq und dem Anregungsstrom Id zu erhalten. Durch Berechnen eines Durchschnittswerts jeweils des Drehmomentstroms Iq und des Anregungsstroms Id und durch umgekehrtes Umwandeln des Koordina tensystems jedes Durchschnittswerts in das feste Koordinatensystem ergeben sich geschätzte Ströme anderer Phasen.One Aspect of the present invention is in a closed circuit system contain. In this closed circuit system becomes a current vector with one actually detected motor current of one phase and a motor current of other phases, ultimately appreciated and as a feedback item supplied using one by integrating an output frequency from a reference phase inverter obtained in a rotating Coordinate system converted to instantaneous values of each Torque current Iq and the excitation current Id to get. By Calculating an average value of each of the torque currents Iq and the excitation current Id and by reversing the conversion Coordinate tensystems each average in the fixed coordinate system arise estimated streams other phases.

Infolgedessen wird gemäß der vorliegenden Erfindung ein Wechselrichtersteuerungsverfahren gemäß Anspruch 1 zur Verfügung gestellt.Consequently is in accordance with the present Invention an inverter control method according to claim 1 available posed.

Gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst das Wechselrichtersteuerungsverfahren des Weiteren den Schritt der Steuerung einer Ausgangsspannung oder einer Ausgangsfrequenz des Wechselrichters (4) nach Maßgabe eines Primärstroms (I1) des Wechselstrommotors (1), der anhand des Momentanwerts oder der Durchschnittswerte jeweils des Drehmomentstroms (Iq) und des Anregungsstroms (Id) ermittelt wurde. Der Primärstrom (I1) wird als Quadratwurzel der Summe von Iq2 und Id2 ermittelt.According to the present invention, the inverter control method further comprises the step of controlling an output voltage or an output frequency of the inverter ( 4 ) in accordance with a primary current (I1) of the AC motor ( 1 ), which was determined on the basis of the instantaneous value or the average values of the respective torque current (Iq) and the excitation current (Id). The primary current (I1) is determined as the square root of the sum of Iq 2 and Id 2 .

Gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst das Wechselrichtersteuerungsverfahren des Weiteren die Schritte des Schätzens des Drehmomentstroms (Iq) für jede Abtastung des erfassten Stromwertes der einen Phase (iu) und des Erhöhens der Ausgangsspannung oder der Frequenz des Wechselrichters (4) nach dessen Maßgabe, wenn sich die Last erhöht. Als Ergebnis hiervon kann, selbst wenn die Last verändert wird, der Drehmomentstrom mit hoher Ansprechung geschätzt werden, und daher können die Wechselrichterausgangsspannung und die Wechselrichterausgangsfrequenz ebenfalls mit hoher Ansprechung und mit hoher Präzision kompensiert werden.According to the present invention, the inverter control method further comprises the steps of estimating the torque current (Iq) for each sample of the detected current value of the one phase (iu) and increasing the output voltage or the frequency of the inverter (FIG. 4 ) as intended, as the load increases. As a result, even if the load is changed, the high-response torque current can be estimated, and therefore the inverter output voltage and the inverter output frequency can also be compensated with high response and with high precision.

Um den Drehmomentstrom gemäß der vorliegenden Erfindung zu schätzen, sind nur ein Referenzphasenbefehl und ein erfasster Wert eines Stroms einer Phase erforderlich. Daher kann der Drehmomentstrom geschätzt werden, selbst wenn die Informationen über Spannungen, Motorkonstanten und dergleichen nicht eindeutig bestimmt sind. Infolgedessen kann dieses Verfahren auf unterschiedliche all-gemeine Zwecke angewendet werden. Da die bei diesem Verfahren verwendeten Parameter ungeachtet einer Änderung der Last fest sind, sind die Schätzwerte von hoher Präzision. Außerdem wird für die Ströme anderer Phasen, die gemäß der vorliegenden Erfindung geschätzt wurden, der Schätzfehler durch die Gegenkopplung dazu minimiert, und der geschätzte Drehmomentstrom wird im Ergebnis mit hoher Präzision erhalten. Infolgedessen lässt sich der Wechselrichterdrehmomenterhöhungsvorgang mit größerer Präzision für die Kompensation der Ausgangsspannung und der Ausgangsfrequenz steuern bzw. regeln.Around the torque current according to the present To appreciate the invention are only a reference phase command and a detected value of a current a phase required. Therefore, the torque current can be estimated even if the information is over Voltages, motor constants and the like are not clearly determined. As a result, this method can be applied to different general purposes become. Because the parameters used in this method are not a change of the load are the estimates of high precision. Furthermore is for the streams other phases, according to the present Invention appreciated were, the estimation error minimized by the negative feedback, and the estimated torque current will result in high precision receive. As a result, lets the inverter torque-up process performs with greater precision for compensation control the output voltage and the output frequency or regulate.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Wechselrichtersteuerungsvorrichtung nach Anspruch 4 zur Verfügung gestellt.According to the present The invention will be an inverter control device according to claim 4 available posed.

In der Wechselrichtersteuerungsvorrichtung gibt die Stromschätzeinrichtung (11) einen Stromerfassungswert (iu) des Wechselstrommotors (1) und Stromschätzwerte anderer Phasen (iws, ivs) desselben in den uvw/dq-Wandler (16) ein, um die Werte in ein rotierendes Koordinatensystem unter Verwendung der Referenzphase umzuwandeln, um momentane Schätzwerte jeweils des Drehmomentstroms (Iq) und des Anregungsstroms (Id) zu erzeugen. Das erste Laufzeitfilter (13) erzeugt Durchschnittswerte (unter Anwendung eines Glättungsvorgangs) jeweils der momentanen Schätzwerte, um Durchschnittsschätzwerte jeweils des Drehmomentstroms (Iq) und des Anregungsstroms (Id) zu erzeugen. Der dq/uvw-Wandler (18) empfängt als Eingänge dazu die mittleren Schätzwerte und wandelt die Werte in das feste Koordinatensystem um, um die Stromschätzwerte anderer Phasen (Id, Iq) zu erzeugen. Die Stromschätzeinrichtung (11) steuert die Ausgangsspannung oder die Frequenz des Wechselrichters (4) nach Maßgabe des momentanen Schätzwerts oder des mittleren Schätz- Werts unter Verwendung des Drehmomentstroms (Iq) als die bestimmte Komponente des Motorstroms.In the inverter control device, the current estimating device ( 11 ) a current detection value (iu) of the AC motor ( 1 ) and current estimates of other phases (iws, ivs) thereof in the uvw / dq converter ( 16 ) to convert the values to a rotating coordinate system using the reference phase to produce instantaneous estimates of each of the torque current (Iq) and the excitation current (Id). The first runtime filter ( 13 ) generates averages (using a smoothing operation) of the current estimates, respectively, to produce average estimates of each of the torque current (Iq) and the excitation current (Id). The dq / uvw converter ( 18 ) receives as inputs the average estimates and converts the values into the fixed coordinate system to produce the current estimates of other phases (Id, Iq). The electricity estimator ( 11 ) controls the output voltage or the frequency of the inverter ( 4 ) according to the current estimate or mean estimate using the torque current (Iq) as the particular component of the motor current.

In der Wechselrichtersteuerungsvorrichtung weist der Befehlsberechnungsabschnitt (6) eine V/f-Muster-Spannungserzeugungseinrichtung (15) auf, deren Spannungsmuster nach Maßgabe des Ausgangsfrequenzbefehls (f1*) manuell geändert werden kann, und eine Spannung (Em*), die durch die Muster-Spannungserzeugungseinrichtung (15) erzeugt wurde, wird zu einem Spannungskorrekturbetrag (ΔVq) hinzuaddiert, der sich nach Maßgabe der bestimmten Komponente des Motorstroms ändert, um einen Spannungsbefehlswert (Vq*) zu erhalten. Die Ausgangsspannung des Wechselrichters (4) wird nach Maßgabe des Spannungsbefehlswerts (Vq*) gesteuert.In the inverter control device, the command calculation section (FIG. 6 ) a V / f pattern voltage generating means (15) whose voltage pattern can be manually changed in accordance with the output frequency command (f1 *), and a voltage (Em *) generated by the pattern voltage generating means (15) 15 ) is added to a voltage correction amount (ΔVq) which changes in accordance with the determined component of the motor current to obtain a voltage command value (Vq *). The output voltage of the inverter ( 4 ) is controlled in accordance with the voltage command value (Vq *).

Im Allgemeinen wird, um das V/f-Muster für die automatische Drehmomenterhöhung zu steuern, der Leerlaufstrom des Motors so gesteuert, dass er im Wesentlichen ein fester Wert ist, indem der Induktionsspannungsbefehl Em* auf einen Wert eingestellt wird, der zum Primärfrequenzbefehl f1* proportional ist. Auch ist es bei der automatischen Drehmomenterhöhung der vorliegenden Erfindung möglich, das V/f-Muster manuell und veränderlich auf einen gewünschten Wert einzustellen. Daher kann das Drehmoment in einem Anfangszustand ausreichend erhöht werden, obwohl der Leerlaufstrom des Motors nur wenig größer wird. Da der Anregungsstrom erhöht wird, verringert sich der Drehmomentstrom und die automatische Drehmomenterhöhung kann ungeachtet eines solchen geringen Fehlers in den geschätzten Werten des Drehmomentstroms stabil gesteuert werden.in the Generally, to increase the V / f pattern for the automatic torque increase Control, the idle current of the motor is controlled so that it essentially is a fixed value by the induction voltage command Em * on is set to a value proportional to the primary frequency command f1 * is. Also, it is in the automatic torque increase of present invention possible the V / f pattern is manual and changeable on a desired Value to set. Therefore, the torque can be in an initial state sufficiently increased although the idle current of the motor is only slightly higher. As the excitation current increases decreases, the torque current decreases and the automatic torque increase can regardless of such a small error in the estimated values the torque current are stably controlled.

In der Wechselrichtersteuerungsvorrichtung weist der Befehlsberechnungsabschnitt (6) eine Schlupffrequenzkorrektureinrichtung (14a) auf, um nach Maßgabe der bestimmten Komponente des Motor- Stroms eine in den Befehlsberechnungsabschnitt (6) eingegebene Schlupffrequenz (fs) zusammen mit dem Geschwindigkeitsbefehl (fn*) zu korrigieren, um den Ausgangsfrequenzbefehl (f1*) zu erhalten. Als Ergebnis hiervon kann die Geschwindigkeitsregelung verringert werden, selbst wenn die Last größer wird.In the inverter control device, the command calculation section (FIG. 6 ) a slip frequency correction device ( 14a ) in order to convert into the command calculation section (in accordance with the determined component of the motor current). 6 ) to correct the slip frequency (fs) input together with the speed command (fn *) to obtain the output frequency command (f1 *). As a result, the speed control can be reduced even as the load becomes larger.

Die Ziele und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden aus der Betrachtung der folgenden detaillierten Beschreibung zusammen mit den beigefügten Zeichnungen besser ersichtlich.The Objects and features of the present invention will be apparent from consideration the following detailed description together with the accompanying drawings better visible.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENSHORT DESCRIPTION THE DRAWINGS

1 ist ein Blockschaltdiagrarnm, das eine Ausführungsform eines Wechselrichtersteuerungssystems gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt; 1 Fig. 10 is a block diagram showing an embodiment of an inverter control system according to the present invention;

2 ist ein Blockschaltdiagramm, das Einzelheiten eines Wechselrichterausgangsfrequenz- und -spannungsberechnungsabschnitts der 1 zeigt; 2 FIG. 12 is a block diagram showing details of an inverter output frequency and voltage calculation section of FIG 1 shows;

3 ist eine Kurve, die ein V/f-Muster in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt; 3 Fig. 10 is a graph showing a V / f pattern in an embodiment of the present invention;

4 ist ein Blockschaltdiagramm, das Einzelheiten einer Drehmomentstrom-Schätzvorrichtung der 1 zeigt; und 4 FIG. 14 is a block diagram showing details of a torque current estimating apparatus of FIG 1 shows; and

5 ist eine Kurve, die Stromwellenformen zeigt, die sich aus der Simulation der Erfassung von Strömen von zwei Phasen und der Erfassung eines Stroms einer Phase gemäß der vorliegenden Erfindung ergeben. 5 FIG. 12 is a graph showing current waveforms resulting from the simulation of the detection of currents of two phases and the detection of a current of one phase according to the present invention.

BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMENDESCRIPTION THE EMBODIMENTS

Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen wird nun eine Ausführungsform eines Wechselrichtersteuerungssystems der vorliegenden Erfindung beschrieben. 1 zeigt in einem Blockschaltdiagramm einen Wechselrichtersteuerungsblock zum Steuern eines Wechselstrommotors mit veränderlicher Geschwindigkeit. In diesem System wird ein Wechselstrom von einer Wechselstromquelle 1 durch eine Gleichrichterschaltung 2 und einen Glättungskondensator 3 in einen Gleichstrom umgewandelt. Der Gleichstrom wird von einem Wechselrichter 4 in einen Wechselstrom mit veränderlicher Frequenz und veränderlicher Spannung umgewandelt, um einen Induktionsmotor 5 mit veränderlicher Geschwindigkeit anzutreiben. Die Ausgangsfrequenz und die Ausgangsspannung des Wechselrichters 4 werden von der Wechselrichtersteuerungsschaltung über eine Gate-Schaltung 10 gesteuert bzw. geregelt.An embodiment of an inverter control system of the present invention will now be described with reference to the drawings. 1 shows in a block diagram an inverter control block for controlling a variable speed AC motor. In this system becomes an alternating current from an alternating current source 1 through a rectifier circuit 2 and a smoothing capacitor 3 converted into a direct current. The direct current is from an inverter 4 converted into an alternating current with variable frequency and variable voltage to an induction motor 5 to drive at variable speed. The output frequency and the output voltage of the inverter 4 are from the inverter control circuit via a gate circuit 10 controlled or regulated.

Die Wechselrichtersteuerungsschaltung der vorliegenden Ausführungsform weist folgendes auf: einen Wechselrichterausgangsfrequenz- und -spannungsberechnungsabschnitt 6, der einen Geschwindigkeitsbefehl fn* und einen Drehmomentstromschätzwert Iq eines unter Betrachtung stehenden Induktionsmotors zur Berechnung eines Primärkreisfrequenzbefehls ω1* und eines Wechselrichterausgangsspannungsbefehls empfängt, einen dq/uvw-Wandler 8 zum Umwandeln rotierender Koordinatenkomponenten Vd* und Vq* eines Wechselrichterausgangsspannungsbefehls in feste Koordinatenkomponenten Vu*, Vv* und Vw* eines Dreiphasen-Wechselspannungsbefehls, einen Gate-Signal-Erzeuger 9 zum Erzeugen eines Gate-Signals, das dem momentanen Wechselspannungsbefehl entspricht, eine Integratorschaltung 7 zum Integrieren des Primärkreisfrequenzbefehls ω1*, um einen Referenzphasenbefehl θd*, der sich aus der Integration in den dq/uvw-Wandler 8 ergibt, zuzuführen, und einen Stromschätzabschnitt oder eine Schätzvorrichtung 11, die einen Motorstrom einer von einer Stromerfassungsvorrichtung 12 und einem Referenzphasenbefehl θd* erfassten Phase iu empfängt und einen Drehmomentstromschätzwert Iq schätzt, um den Wert Iq der Frequenz- und Spannungsberechnungsvorrichtung 6 zuzuführen.The inverter control circuit of the present embodiment includes: an inverter output frequency and voltage calculation section 6 receiving a speed command fn * and a torque current estimated value Iq of an induction motor under consideration for calculating a primary circuit frequency command ω1 * and an inverter output voltage command, a dq / uvw converter 8th for converting rotating coordinate components Vd * and Vq * of an inverter output voltage command into fixed coordinate components Vu *, Vv * and Vw * of a three-phase AC voltage command, a gate signal generator 9 for generating a gate signal corresponding to the current AC voltage command, an integrator circuit 7 for integrating the primary circuit frequency command ω1 * to a reference phase command θd * resulting from integration into the dq / uvw converter 8th results supply, and a current estimation section or an estimator 11 which is a motor current one of a current sensing device 12 and a reference phase command θd * detected phase iu and estimates a torque current estimated value Iq to the value Iq of the frequency and voltage calculation device 6 supply.

In dieser Konfiguration wandelt der dq/uvw-Wandler 8 die rotierenden Koordinatenkomponenten Vd* und Vq* eines Wechselrichterausgangsspannungsbefehls in feste Koordinatenkomponenten Vu*, Vv* und Vw* eines Dreiphasen-Wechselspannungsbefehls gemäß Operationen der Ausdrücke (3-1), (3-2) und (3-3) wie folgt um.In this configuration, the dq / uvw converter converts 8th the rotating coordinate components Vd * and Vq * of an inverter output voltage command into fixed coordinate components Vu *, Vv * and Vw * of a three-phase AC voltage command according to operations of expressions (3-1), (3-2) and (3-3) as follows.

  • Vu* = Vd* · cosθd* - Vq* · sinθd * (3-1) Vw*=-Vu*/2 - √3(Vd* · sinθd* + Vq* · cosθd*)/2 (3-2) Vv* - (Vu* + Vw*) (3-3)Nachstehend folgt eine detaillierte Beschreibung von Konfigurationen und des Betriebs der Ausgangsfrequenz- und -spannungsberechnungsvorrichtung 6 und der Drehmomentstromschätzvorrichtung 11 als Hauptabschnitte der Wechselrichtersteuerungsschaltung der vorliegenden Erfindung. Die anderen Abschnitte sind gut bekannt und daher werden keine Einzelheiten davon beschrieben. Vu * = Vd * * cosθd * - Vq * * sinθd * (3-1) Vw * = - Vu * / 2 - √ 3 (Vd * · sinθd * + Vq * · cosθd *) / 2 (3-2) Vv * - (Vu * + Vw *) (3-3) The following is a detailed description of configurations and operation of the output frequency and voltage calculator 6 and the torque current estimating device 11 as major sections of the inverter control circuit of the present invention. The other sections are well known and therefore no details are described.

Die 2 zeigt in einem Funktionsblockabschnitt die Konfiguration der Wechselrichterausgangsfrequenz- und -spannungsberechnungsvorrichtung 6. Die rotierende Koordinatenkomponente Vd* des d-Achsen-Spannungsbefehls spezifiziert eine feste Spannung Im* · rl, worin Im* für den Befehlswert eines Anregungsstroms (Leerlaufmotorstroms) steht und rl für einen Primärwiderstandseinstellwert des Motors 5 steht.The 2 In a functional block section, the configuration of the inverter output frequency and voltage calculation device is shown 6 , The rotating coordinate component Vd * of the d-axis voltage command specifies a fixed voltage Im * * rl, where Im * represents the command value of an exciting current (idling motor current) and rl represents a primary resistance setting value of the motor 5 stands.

Die rotierende Koordinatenkomponente Vq* wird für den q-Achsen-Spannungsbefehl wie folgt berechnet. Zunächst addiert ein Addierer 14a einen Grundgeschwindigkeitsbefehl fn* zu einer Schlupffrequenz fs hinzu, um einen Wechselrichterausgangsfrequenzbefehl f1* (Primärfrequenzbefehl) zu erhalten. Dieser Wert f1* wird mit zwei multipliziert, um einen Primärkreisfrequenzbefehl ω1* zu erhalten. Durch Hinzuaddieren der Schlupffrequenz fs zum Geschwindigkeitsbefehl fn*, wie vorstehend angegeben, nähert sich die tatsächliche Geschwindigkeit dem Geschwindigkeitsbefehl fn* an und daher wird die Geschwindigkeitsregelung oder -veränderung minimiert. Die Schlupffrequenz fs wird von dem Primärlaufzeitfilter 13 und der Proportionalzuwachseinrichtung Ks unter Verwendung des Stromschätzwerts Iq berechnet. Die Proportionalzuwachseinrichtung Ks wird auf den Wert Ks = fso/Ito eingestellt, worin Ito bzw. fso ein Nenndrehmoment und eine Nennschlupffrequenz des Motors 5 angeben.The rotating coordinate component Vq * is calculated for the q-axis voltage command as follows. First, an adder adds 14a Add a basic speed command fn * to a slip frequency fs to obtain an inverter output frequency command f1 * (primary frequency command). This value f1 * is multiplied by two to obtain a primary circuit frequency command ω1 *. By adding the slip frequency fs to the speed command fn * as stated above, the actual speed approximates the speed command fn *, and therefore the speed control or variation is minimized. The slip frequency fs is derived from the primary runtime filter 13 and the proportional gain means Ks are calculated using the current estimate Iq. The proportional gain device Ks is set to the value Ks = fso / Ito, where Ito and fso are a rated torque and a rated slip frequency of the motor, respectively 5 specify.

Als nächstes wird der Wechselrichterfrequenzausgangsbefehl f1* einer V/f-Musterschaltung 15 zugeführt, um einen Induktionsspannungsbefehl Em* zu erzeugen. Die 3 zeigt ein Beispiel des V/f-Musters. Normalerweise werden f1* und Em* jeweils eingestellt, wie durch eine gestrichelte Linie und eine gerade Linie angegeben ist, um die Drehmomenterhöhung automatisch zu steuern bzw. zu regeln. Jedoch wird in der vorliegenden Ausführungsform das Muster eingestellt, wie durch eine durchgezogene Linie angegeben ist, um den Induktionsspannungsbefehl Em* in einem Niedrigfrequenzbereich zu erhöhen. Das heißt, ein durch einen schraffierten Bereich angegebene Spannung wird zum V/f-Muster hinzuaddiert, um einen Peak-Wert bei einer Frequenz fa zu erhalten. Durch manuelle Veränderung der Größe des schraffierten Bereichs für die Frequenz fa kann der Induktionsspannungsbefehl Em* auf einen gewünschten Wert einge stellt werden. Dies erfüllt das Erfordernis eines ausreichenden Drehmoments des Motors 5 in einem Niedrig-Geschwindigkeitsbereich.Next, the inverter frequency output command f1 * of a V / f pattern circuit 15 supplied to generate an induced voltage command Em *. The 3 shows an example of the V / f pattern. Normally, f1 * and Em * are respectively set as indicated by a broken line and a straight line to automatically control the torque increase. However, in the present embodiment, the pattern is set as indicated by a solid line to increase the induced voltage command Em * in a low frequency region. That is, a voltage indicated by a hatched area is added to the V / f pattern to obtain a peak value at a frequency fa. By manually changing the size of the hatched area for the frequency fa, the induction voltage command Em * can be set to a desired value. This satisfies the requirement of sufficient torque of the engine 5 in a low-speed range.

Danach wird der Drehmomentstromschätzwert Iq über ein Primärlaufzeitfilter 13 zugeführt und wird mit dem Primärwiderstandswert rl multipliziert, um eine Korrekturmenge ΔVq für den q-Achsen-Spannungsbefehl Vq* zu erhalten. Der Addierer 14b addiert den Induktionsspannungsbefehl Em* zur Korrektur ΔVq hinzu, um den q-Achsen-Spannungsbefehl Vq* zu erzeugen.Thereafter, the torque current estimate Iq is applied via a primary term filter 13 and is multiplied by the primary resistance value rl to obtain a correction amount ΔVq for the q-axis voltage command Vq *. The adder 14b adds the induction voltage command Em * to the correction ΔVq to generate the q-axis voltage command Vq *.

In der vorstehend beschriebenen vorliegenden Erfindung wird die Steuerung zur automatischen Drehmomenterhöhung, in der die Wechselrichterausgangsspannung durch Änderung der Korrektur ΔVq nach Maßgabe des Drehmomentstromschätzwerts Iq korrigiert wird, in Kombination mit einer festen Drehmomenterhöhung gemäß dem V/f-Muster verwendet, worin die Spannung in einem Niederfrequenzbereich manuell justiert wird. Daher kann das Drehmoment des Motors im Niedrig-Geschwindigkeitsbereich, beispielsweise bei einem Initial-Startbetrieb, erhöht werden. Wenn die V/f-Musterspannung erhöht wird, wird der Anregungsstrom größer und der Drehmomentstrom wird gesenkt. Infolgedessen lässt sich die Drehmomenterhöhung stabil erreichen, selbst wenn der Schätzwert der Drehmomentstromschätzvorrichtung 11 einen geringfügigen Fehler aufweist.In the present invention described above, the automatic torque-up control in which the inverter output voltage is corrected by changing the correction ΔVq in accordance with the torque current estimated value Iq is used in combination with a fixed torque increase according to the V / f pattern, wherein the voltage is in one Low frequency range is manually adjusted. Therefore, the torque of the engine can be increased in the low-speed range, for example, in an initial start operation. As the V / f pattern voltage is increased, the excitation current becomes larger and the torque current is lowered. As a result, the torque increase can be stably achieved even if the estimated value of the torque current estimating device 11 has a slight error.

4 zeigt in einem Funktionsblockschaltdiagramm die Konfiguration einer Ausführungsform des Drehmomentstromschätzabschnitts 11. Die Drehmomentstromschätzvorrichtung 11 weist einen uvw/ dq-Wandler 16, Primärlaufzeitfilter 17a und 17b und einen dq/uvw-Wandler 18 auf. Der Wandler 16 empfängt einen Strom iu tatsächlichen Motorstroms der Phase U, Wechselstromschätzwerte ivs bzw. iws der Phasen U und W und den Referenzphasenbefehl 8d* und führt einen Umwandlungsvorgang der nachstehenden Ausdrücke (4-1) und (4-2) aus, um rotierende Koordinatenwerte Id und Iq zu erzeugen, die jeweils den momentanen Anregungsstrom und den momentanen Drehmomentstromschätzwert darstellen. 4 FIG. 14 is a functional block diagram showing the configuration of one embodiment of the torque current estimating section. FIG 11 , The torque current estimator 11 has a uvw / dq converter 16 , Primary runtime filter 17a and 17b and a dq / uvw converter 18 on. The converter 16 receives a current in the actual motor current of the phase U, alternating current estimated values ivs and iws of the phases U and W and the reference phase command 8d *, and performs a conversion operation of the following expressions (4-1) and (4-2) to obtain rotating coordinate values Id and Iq, which respectively represent the instantaneous excitation current and the instantaneous torque current estimate.

  • Id = iu(cosθd*) + ivs(cosθd* + 2π/3) + iws(cosθd* + 4π/3) (4-1)Id = iu (cosθd *) + ivs (cosθd * + 2π / 3) + iws (cosθd * + 4π / 3) (4-1) Iq = iu(sinθd*) + ivs(sinθd* + 2π13) + iws(sinθd* + 4π/3) (4-2)Iq = iu (sinθd *) + ivs (sinθd * + 2π13) + iws (sinθd * + 4π / 3) (4-2)

Der Anregungsstromschätzwert Id und der Drehmomentstromschätzwert Iq werden dann jeweils Primärlaufzeitfiltern 17a und 17b zugeführt, die jeweils eine Zeitkonstante T1 aufweisen, um gemittelte Werte Ims bzw. Its der Werte Id und Iq zu erzeugen. Beim Empfang der Werte Ims und Its führt der dq/uvw-Wandler 18 Operationen der nachstehenden Ausdrücke (5-1), (5-2) und (5-3) für die empfangenen Werte aus, um die Motorstromschätzwerte ius, ivs und iws, die in dem festen Koordinatensystem dargestellt sind, zu berechnen.The excitation current estimate Id and the torque current estimate Iq will then each filter primary run time 17a and 17b , each having a time constant T1, to produce averaged values Ims and Its of the values Id and Iq, respectively. Receiving Ims and Its values causes the dq / uvw converter 18 Perform operations of the following expressions (5-1), (5-2), and (5-3) for the received values to calculate the motor current estimates ius, ivs, and iws represented in the fixed coordinate system.

  • ius=Ims · cosθd* - Its · sinθd* (5-1)ius = Ims · cosθd * - Its · sinθd * (5-1) iws= (ius/2 - √3(Ims · sinθd* + Its · cosθd*)/2 (5-2)iws = (ius / 2 - √ 3 (Ims · sinθd * + Its · cosθd *) / 2 (5-2) ivs = (ius + iws) (5-3)ivs = (ius + iws) (5-3)

Die Drehmomentstromschätzvorrichtung 11 führt die vorstehende Operation wiederholt für jede Abtastungsperiode des tatsächlichen Motorstroms durch, und der Wandler 16 gibt den Drehmoment- Stromschätzwert Iq an die Wechselrichterausgangsfrequenz- und -spannungsberechnungsvorrichtung 6 aus. Da die Wechselstromschätzwerte ivs bzw. iws der Phasen V und W zum uvw/dq-Wandler 16 zurückgeführt werden, wird der Berechnungsfehler nach Maßgabe einer vorteilhaften Wirkung der Gegenkopplung minimiert. Daher kann die Schätzung mit höherer Präzision ausgeführt werden. Für den Betrieb der Drehmomentstromschätzvorrichtung 11 ist es nur notwendig, den tatsächlichen Motorstrom iu der Phase U und den Referenzphasenbefehl θd* zuzuführen. Da der Betrieb unabhängig von den Zustandsparametern ist, die in Abhängigkeit von den Motorparametern einschließlich des Typs und der Last eines unter Betrachtung stehenden Motors variieren, kann, wie aus den Ausdrücken (4-1), (4-1), (5-1), (5-2) und (5-3) ersichtlich ist, dieses Verfahren mit hoher Präzision eingesetzt werden und ist auf allgemeine Zwecke anwendbar.The torque current estimator 11 performs the above operation repeatedly for each sampling period of the actual motor current, and the converter 16 outputs the torque current estimated value Iq to the inverter output frequency and voltage calculator 6. Since the AC estimates ivs and iws, respectively, of the phases V and W become the uvw / dq converter 16 be returned, the calculation error is minimized in accordance with an advantageous effect of the negative feedback. Therefore, the estimation can be performed with higher precision. For operation of the torque current estimator 11 it is only necessary to supply the actual motor current in the phase U and the reference phase command θd *. Since the operation is independent of the state parameters which vary depending on the engine parameters including the type and the load of a motor under consideration, as can be understood from the expressions (4-1), (4-1), (5-1 ), (5-2) and (5-3), this method with high precision be used and is applicable to general purposes.

Als nächstes folgt eine Beschreibung der Ergebnisse der Simulation, worin Drehmomentströme bei der Erfassung von Strömen von zwei Phasen gemäß dem Stand der Technik und bei der Erfassung eines Stroms einer Phase gemäß der vorliegenden Erfindung geschätzt werden. Bei dieser Simulation wird die Motorlast von einem Leerlaufzustand bis zu einem Zustand eines Drehmoments von 150% verändert, wobei der Geschwindigkeitsbefehl fn* auf 3 Hertz (Hz) unter Verwendung von für die Phasen U und W gemessenen Daten eingestellt ist.When next follows a description of the results of the simulation, in which torque currents at the Detection of currents of two phases according to the state the technique and in the detection of a current of a phase according to the present Invention appreciated become. In this simulation, the engine load becomes an idle state changed to a state of torque of 150%, wherein the speed command fn * to 3 hertz (Hz) using from for the phases U and W measured data is set.

5 zeigt als Kurve Drehmomentstrom-Wellenformen, die sich aus der Simulation ergeben. Die Wellenformen in dem Abschnitt der unteren Hälfte der Kurve zeigen den für die Phase U erfassten Wert iu (5), den für die Phase W erfassten Wert iw (4) und den Schätzwert iws (2) für die Phase W. Wenn zum Zeitpunkt 3,5 (s) eine Last auferlegt wird, werden die tatsächlichen Ströme iu bzw. iw der Phasen U und W größer. Wenn sich der tatsächliche Strom iu erhöht, wird der Drehmomentstrom Its nach Maßgabe der Beziehungen der Ausdrücke (4-1) und (4-1) größer und der durch die dq/uvw-Umwandlung erhaltene Schätzstrom iws erhöht sich nach Maßgabe der Beziehungen der Ausdrücke (5-1), (5-2) und (5-3). Wie in dieser Kurve gezeigt ist, folgt der in dieser Simulation erhaltene Schätzwert iws der Phase W dem Erfassungswert iw der Phase W auf zufriedenstellende Weise. Das bedeutet, dass diese Werte miteinander gut abgeglichen sind. 5 shows as a curve torque current waveforms resulting from the simulation. The waveforms in the portion of the lower half of the curve show the value iu (5) detected for the phase U, the value iw (4) detected for the phase W and the estimated value iws (2) for the phase W. If at time 3 5 (s) imposes a load, the actual currents iu and iw, respectively, of the phases U and W become larger. As the actual current iu increases, the torque current I s becomes larger in accordance with the relationships of the expressions (4-1) and (4-1), and the estimated current iws obtained by the dq / uvw conversion increases in accordance with the relationships of the expressions (5-1), (5-2) and (5-3). As shown in this graph, the estimated value iws of the phase W obtained in this simulation satisfactorily satisfies the detection value iw of the phase W. This means that these values are well balanced.

Die Wellenformen im Abschnitt der oberen Hälfte der Kurve zeigen einen (mit 2 bezeichneten) Drehmomentstrom, der nach Maßgabe der Erfassung von Strömen mit zwei Phasen erhalten wurde, und einen (mit 3 bezeichneten) Drehmomentstrom Iq', der nach Maßgabe der Erfassung eines Stroms einer Phase der vorliegenden Ausführungsform geschätzt wurde. Unter der Annahme, dass der Drehmomentstrom der Stromerfassung für zwei Phasen als wahrer Wert angenommen wird, obwohl der Drehmomentstrom Iq' der vorliegenden Ausführungsform geringfügige Welligkeitsanteile aufweist, folgt dieser Strom fast gut dem wahren Wert. Da der Drehmomentstrom Iq' über das Primärlaufzeitfilter 13 dem Frequenz- und Spannungsberechnungsabschnitt 6 zugeführt wird, werden die Welligkeitsanteile des Drehmomentstroms Iq' minimiert. Die Berechnungsvorrichtung 6 kompensiert den Primärwiderstandsspannungsabfall ΔVq und die Schlupffrequenz fs mit hoher Präzision.The waveforms in the portion of the upper half of the curve show a torque current (indicated by 2) obtained in accordance with the detection of two-phase currents and a torque current Iq '(indicated by 3) corresponding to the detection of current Phase of the present embodiment was estimated. Assuming that the torque current of the current detection for two phases is assumed to be true even though the torque current Iq 'of the present embodiment has minute ripple portions, this current almost closely follows the true value. Since the torque current Iq 'via the primary term filter 13 the frequency and voltage calculation section 6 is supplied, the ripple portions of the torque current Iq 'are minimized. The calculation device 6 compensates the primary resistance voltage drop ΔVq and the slip frequency fs with high precision.

Gemäß der Ausführungsform kann der Drehmomentstrom unter Verwendung nur des Motorstroms einer Phase auf fast dieselbe Art und Weise geschätzt werden, wie bei der Schätzung unter Verwendung der Stromerfassung für zwei Phasen. Wenn der so geschätzte Drehmomentstrom verwendet wird, kann das Motordrehmoment durch Kompensieren des Primärwiderstandsspannungsabfalls erhöht werden. Da die Schlupffrequenz korrigiert wird, kann die Geschwin digkeitsregelung reduziert werden, selbst wenn die Last größer wird. Anstatt des momentanen Drehmomentstromschätzwerts Iq kann der durch das Primärlaufzeitfilter 17b als Mittelwert davon erhaltene Drehmomentstromschätzwert Its in den Frequenz- und Spannungsberechnungsabschnitt 6 eingegeben werden, um eine vorteilhafte Wirkung, die ähnlich der vorstehend erhaltenen ist, zu erzielen.According to the embodiment, the torque current can be estimated using only the motor current of one phase in almost the same manner as in the estimation using the current detection for two phases. When the thus estimated torque current is used, the motor torque can be increased by compensating the primary resistance voltage drop. Since the slip frequency is corrected, the speed control can be reduced even if the load becomes larger. Instead of the instantaneous torque current estimate Iq, the current runtime filter can be used 17b as a mean value thereof obtained torque current estimated value Its in the frequency and voltage calculation section 6 to obtain an advantageous effect similar to that obtained above.

Nun folgt eine Beschreibung einer Variante des Verfahrens zur Drehmomentstromschätzung unter Verwendung der vorstehend beschriebenen Stromerfassung für eine Phase. In der Umgebung einer Nennlast beträgt die Größe des Drehmomentstromschätzwerts Iq etwa das Zweifache des Anregungsstromschätzwerts Id. Daher ist, wie aus den nachstehenden Ausdrücken (6-1) und (6-2) ersichtlich ist, der Primärmotorstrom I1, der als Quadratwurzel der Summe von Id2 und Iq2 erhalten wurde, nicht sonderlich anders als der Drehmomentstromschätzwert Iq.A description will now be given of a variant of the method of torque current estimation using the current detection for one phase described above. In the vicinity of a rated load, the magnitude of the torque current estimate Iq is about twice the excitation current estimate Id. Therefore, as can be seen from expressions (6-1) and (6-2) below, the primary motor current I1 is the square root of the sum of Id 2 and Iq 2 , not much different than the torque current estimate Iq.

Figure 00160001
Figure 00160001

In dieser Situation sei eine Berechnungsschaltung zum Erhalten des Primärstroms I1 unter Verwendung des Anregungsstromschätzwerts Id und des Drehmomentstromschätzwerts Iq oder eine Berechnungsschaltung zum Erhalt des Primärstromschätzwerts I1s von dem Anregungsstromschätzwert Ims und dem Drehmomentstromschätzwert Its angenommen. Durch Eingabe der vorstehend erhaltenen Werte I1 oder I1s in den Wechselrichterausgangsfrequenz- und -spannungsberechnungsabschnitt 6 lässt sich ein ähnlicher Vorteil erzielen wie jener, der bei dem Betrieb unter Verwendung des Drehmomentstromschätzwerts Iq erhalten wird.In Let this situation be a calculating circuit for obtaining the primary current I1 using the excitation current estimate Id and the torque current estimate Iq or a calculation circuit for obtaining the primary current estimate I1s from the excitation current estimate Ims and the torque current estimate Its accepted. By entering the values I1 obtained above or I1s in the inverter output frequency and voltage calculation section 6 leaves a similar one Benefit like the one used in the operation the torque current estimate Iq is obtained.

Claims (7)

Verfahren zum Steuern eines Wechselrichters, der eine Gleichspannung in eine Wechselspannung mit veränderlicher Frequenz und veränderlicher Spannung nach Maßgabe eines Ausgangsfrequenzbefehls und eines Ausgangsspannungsbefehls umwandelt, wobei der Wechselrichter einen Wechselstrommotor bei veränderlicher Geschwindigkeit steuert, gekennzeichnet durch die Schritte: Eingeben eines erfassten Stromwerts (iu) einer Phase des Wechselstrommotors (1) und geschätzter Stromwerte (iws, ivs) der anderen Phasen desselben in einen Eingang; Umwandeln des erfassten Stromwerts (iu) und der geschätzten Stromwerte (iws, ivs) in ein rotierendes Koordinatensystem (uvw/dq) nach Maßgabe einer Referenzphase, die durch Integrieren des Ausgangsfrequenzbefehls (f1*) des Wechselrichters (4) erhalten wurde, um Momentanwerte jeweils des drehmomentbildenden Stroms (Iq) und des anregenden Stroms (Id) zu erhalten; jeweils Mitteln der Momentanwerte, um gemittelte Werte des Drehmomentstroms und des Anregungsstroms zu erhalten; Umwandeln der gemittelten Werte in Werte eines festen Koordinatensystems nach Maßgabe der Referenzphase, um die geschätzten Stromwerte der anderen Phasen erhalten; Rückführen der geschätzten Stromwerte an den Eingang; und Steuern des Ausgangsfrequenzbefehls des Wechselrichters (4) nach Maßgabe des momentanen Werts oder des Durchschnittswerts des Drehmomentstroms (Iq).A method of controlling an inverter that converts a DC voltage to a variable frequency, variable voltage AC voltage in accordance with an output frequency command and an output voltage command, the inverter controlling a variable speed AC motor, characterized by the steps of: inputting a sensed current value (iu) Phase of the AC motor ( 1 ) and estimated current values (iws, ivs) of the other phases thereof in an input; Converting the detected current value (iu) and the estimated current value (iws, ivs) into a rotating coordinate system (uvw / dq) according to a reference phase obtained by integrating the output frequency command (f1 *) of the inverter ( 4 ) was obtained to obtain instantaneous values of each of the torque-generating current (Iq) and the exciting current (Id); each means of the instantaneous values to obtain averaged values of the torque current and the excitation current; Converting the averaged values into values of a fixed coordinate system in accordance with the reference phase to obtain the estimated current values of the other phases; Returning the estimated current values to the input; and controlling the output frequency command of the inverter ( 4 ) in accordance with the instantaneous value or the average value of the torque current (Iq). Wechselrichtersteuerungsverfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Steuern der Ausgangsfrequenz des Wechselrichters (4) nach Maßgabe eines Primärstroms (I1) des Wechselstrommotors (1), der anhand des Momentanwerts oder des Durchschnittswerts jeweils des Drehmomentstroms (Iq) und des Anregungsstroms (Id) ermittelt wurde.Inverter control method according to claim 1, characterized by controlling the output frequency of the inverter ( 4 ) in accordance with a primary current (I1) of the AC motor ( 1 ) determined from the instantaneous value or the average value of each of the torque current (Iq) and the excitation current (Id). Wechselrichtersteuerungsverfahren nach Anspruch 1, mit den Schritten: Schätzen des Drehmomentstroms (Iq) für jede Abtastung des erfassten Stromwertes der einen Phase (iu); und Erhöhen der Ausgangsspannung oder der Frequenz des Wechselrichters (4) nach dessen Maßgabe, wenn sich die Last erhöht.An inverter control method according to claim 1, comprising the steps of: estimating the torque current (Iq) for each sample of the detected current value of the one phase (iu); and increasing the output voltage or the frequency of the inverter ( 4 ) as intended, as the load increases. Wechselrichtersteuerungsvorrichtung zum Steuern eines Wechselrichters, der Gleichspannung nach Maßgabe eines Ausgangsfrequenzbefehls und eines Ausgangsspannungsbefehls in Wechselspannung variabler Frequenz und variabler Spannung umwandelt, wobei der Wechselrichter einen Wechselstrommotor (1) bei veränderlicher Geschwindigkeit steuert, mit: – einem Befehlsberechnungsabschnitt (6), der als Eingaben einen Geschwindigkeitsbefehl (fn*) und eine bestimmte Komponente des Stroms des Wechselstrommotors empfängt und einen Ausgangsfrequenzbefehl (f1*) und Ausgangsspannungsbefehle (Vd*, Vq*) des Wechselrichters berechnet, und – einer Stromschätzeinrichtung, die als Eingabe einen erfassten Stromwert (iu) der einen Phase des Wechselstrommotors empfängt, dadurch gekennzeichnet, dass die Stromschätzeinrichtung aufweist: – einen Wandler (16, uvw/dq) zum Ermitteln momentaner Werte des Anregungsstroms und des Drehmomentstroms (Id, Iq) durch Umwandeln des erfassten Stromwerts (iu) der einen Phase des Wechselstrommotors und geschätzter Stromwerte der anderen Phasen (iws, ivs) des Wechselstrommotors in ein rotierendes Koordinatensystem (uvw/dq) nach Maßgabe einer Referenzphase, die durch Integrieren des Ausgangsfrequenzbefehls (f1*) des Wechselrichters (4) ermittelt wurde; – einen Filter (17) zum Erzeugen von Mittelwerten (Ims, Its) der Momentanwerte des Anregungsstroms und des Drehmomentstroms (Id, Iq); – einen Wandler (18, dq/uvw) zum Ermitteln geschätzter Werte des Stroms der anderen Phasen (iws, ivs) des Wechselstrommotors durch Wandeln der Durchschnittswerte (Ims, Its) des Anregungsstroms und des Drehmomentstroms in ein festes Koordinatensystem nach Maßgabe der Referenzphase, wobei die Stromschätzeinrichtung einen geschlossenen Kreis zum Führen der Ausgabe des Wandlers zum Ermitteln geschätzter Stromwerte der anderen Phasen des Wechselstrommotors zum Eingang des Wandlers aufweist, um die Momentanwerte des Anregungsstroms und des Drehmomentstroms zu erhalten.An inverter control apparatus for controlling an inverter that converts DC voltage into variable frequency, variable voltage AC voltage according to an output frequency command and an output voltage command, the inverter including an AC motor (10). 1 ) at a variable speed, comprising: - a command calculation section ( 6 receiving as inputs a speed command (fn *) and a certain component of the current of the AC motor and calculating an output frequency command (f1 *) and output voltage commands (Vd *, Vq *) of the inverter, and - a current estimator which detected as input one Current value (iu) receiving one phase of the AC motor, characterized in that the current estimating device comprises: - a converter ( 16 , uvw / dq) for determining instantaneous values of the excitation current and the torque current (Id, Iq) by converting the detected current value (iu) of the one phase of the AC motor and estimated current values of the other phases (iws, ivs) of the AC motor into a rotating coordinate system ( uvw / dq) according to a reference phase obtained by integrating the output frequency command (f1 *) of the inverter ( 4 ) was determined; - a filter ( 17 ) for generating average values (Ims, Its) of the instantaneous values of the excitation current and the torque current (Id, Iq); A converter ( 18 , dq / uvw) for determining estimated values of the current of the other phases (iws, ivs) of the AC motor by converting the average values (Ims, Its) of the excitation current and the torque current into a fixed coordinate system according to the reference phase, wherein the current estimating means is a closed loop for guiding the output of the converter to determine estimated current values of the other phases of the AC motor to the input of the converter to obtain the instantaneous values of the excitation current and the torque current. Wechselrichtersteuerungsvorrichtung nach Anspruch 4, bei der: die Stromschätzeinrichtung (11) einen Stromerfassungswert (iu) des Wechselstrommotors (1) und Stromschätzwerte der anderen Phasen (iws, ivs) desselben in den Wandler (16) eingibt, um die Werte in ein rotierendes Koordinatensystem unter Verwendung der Referenzphase umzuwandeln, um momentane Schätzwerte jeweils des Drehmomentstroms (Iq) und des Anregungsstroms (Id) zu erzeugen; der Wandler (18) als Eingaben die mittleren Schätzwerte empfängt und die Werte in ein festes Koordinatensystem umwandelt, um die Stromschätzwerte der anderen Phasen (Id, Iq) zu erzeugen; und die Stromschätzeinrichtung (11) die Ausgangsspannung oder die Frequenz des Wechselrichters (4) nach Maßgabe der momentanen Schätzwerte oder der mittleren Schätzwerte unter Verwendung des Drehmomentstroms (Iq) als die bestimmte Komponente des Motorstroms steuert.An inverter control apparatus according to claim 4, wherein: the current estimating means (16) 11 ) a current detection value (iu) of the AC motor ( 1 ) and current estimates of the other phases (iws, ivs) thereof in the converter ( 16 ) to convert the values to a rotating coordinate system using the reference phase to produce instantaneous estimates of each of the torque current (Iq) and the excitation current (Id); the converter ( 18 ) receives as inputs the mean estimates and the values in a fixed coordinate system to generate the current estimates of the other phases (Id, Iq); and the electricity estimator ( 11 ) the output voltage or the frequency of the inverter ( 4 ) according to the instantaneous estimates or mean estimates using the torque current (Iq) as the particular component of the motor current. Wechselrichtersteuerungsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Befehlsberechnungsabschnitt (6) eine V/f-Muster-Spannungserzeugungseinrichtung (15) aufweist, deren Spannungsmuster nach Maßgabe des Ausgangsfrequenzbefehls (f1*) manuell geändert werden kann; eine Spannung (Em*), die durch die Muster-Spannungserzeugungseinrichtung (15) erzeugt wurde, zu einem Spannungskorrekturbetrag (ΔVq) hinzuaddiert wird, der sich nach Maßgabe der bestimmten Komponente des Motorstroms ändert, um einen Spannungsbefehlswert (Vq*) zu erhalten; und die Ausgangsspannung des Wechselrichters (4) nach Maßgabe des Spannungsbefehlswerts (Vq*) gesteuert wird.An inverter control device according to claim 4, characterized in that the command calculation section (16) 6 ) has a V / f pattern voltage generating means (15) whose voltage pattern can be manually changed in accordance with the output frequency command (f1 *); a voltage (Em *) generated by the pattern voltage generator ( 15 ) is added to a voltage correction amount (ΔVq) which changes in accordance with the determined component of the motor current to obtain a voltage command value (Vq *); and the output voltage of the inverter ( 4 ) is controlled in accordance with the voltage command value (Vq *). Wechselrichtersteuerungsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Befehlsberechnungsabschnitt (6) eine Schlupffrequenzkorrektureinrichtung (14a) aufweist, um nach Maßgabe der bestimmten Komponente des Motorstroms eine in den Befehlsberechnungsabschnitt (6) eingegebene Schlupffrequenz (fs) zusammen mit dem Geschwindigkeitsbefehl (fn*) zu korrigieren, um den Ausgangsfrequenzbefehl (f1*) zu erhalten.An inverter control device according to claim 4, characterized in that the command calculation section (16) 6 ) a slip frequency correction device ( 14a ) in accordance with the determined component of the motor current in the command calculation section ( 6 ) to correct the slip frequency (fs) input together with the speed command (fn *) to obtain the output frequency command (f1 *).
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